RU2346064C1

RU2346064C1 - Processing method of golden-antimonial-arsenical sulphide concentrates

Info

Publication number: RU2346064C1
Application number: RU2007124085/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Кушукович Совмен (RU); Владимир Кушукович Совмен; Владимир Николаевич Гуськов (RU); Владимир Николаевич Гуськов; Юрий Тихонович Мельников (RU); Юрий Тихонович Мельников; Василий Васильевич Белецкий (RU); Василий Васильевич Белецкий; Владимир Николаевич Лосев (RU); Владимир Николаевич Лосев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Золотодобывающая компания "Полюс"
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2009-02-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention concerns method of golden-antimonial-arsenical sulphide concentrates processing. Method includes melting of concentrates into slag and matte with gold concentration in matte and with condensation of formed arsenious sublimate and gold extraction from melted matte by antimony melt. At that before gold extraction into matte after separation of slag it is introduced soda at stoichiometric ratio to sulphide of antimony 3:1. Gold extraction is implemented by means of feeding matte melt in disperse state under antimony melt.

EFFECT: increasing of complex extraction level of valuable components from concentrate, in increasing of gold extraction speed, in reduction of materials consumption and equipment level of sophistication.

4 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, точнее к пирометаллургии золота. Может быть использовано на горнодобывающих предприятиях для извлечения золота и сурьмы из золото-сурьмяно-мышьяковых сульфидных флотационных и гравитационных концентратов.The invention relates to the metallurgy of precious metals, more specifically to the pyrometallurgy of gold. It can be used in mining enterprises to extract gold and antimony from gold-antimony-arsenic sulfide flotation and gravity concentrates.

Известны способы плавки, в которых расплав сурьмы является коллектором золота с последующим рафинированием [Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. - Иргиредмет, 1999. - Т.1, с.297-298, 310-312]. Способы предназначены для переработки сурьмяных золотосодержащих концентратов.Known smelting methods in which the antimony melt is a gold collector followed by refining [V. Lodeishchikov Technology for the extraction of gold and silver from refractory ores. - Irgiredmet, 1999. - T.1, p. 297-298, 310-312]. The methods are intended for the processing of antimony gold-bearing concentrates.

Прототипом изобретения является способ переработки золотомышьяковистых сульфидных материалов [Патент РФ 2179594. Васильев и др.]. Способ заключается в плавке золотосодержащих концентратов на шлак и золотосодержащий штейн, удалении летучих сульфидов с газами, экстракции золота из штейна сурьмой или свинцом под вакуумом при температуре выше температуры плавления штейна.The prototype of the invention is a method of processing gold-arsenic sulfide materials [RF Patent 2179594. Vasiliev and others]. The method consists in melting gold-containing concentrates on slag and gold-containing matte, removing volatile sulfides with gases, extracting gold from matte with antimony or lead under vacuum at a temperature above the melting temperature of matte.

Недостатками способа являются, во-первых, потери сурьмы и свинца вследствие их растворения в штейне, во-вторых, необходимость вакуумирования штейна, в-третьих, потребность в большом количестве сурьмы или свинца, что, в целом, усложняет технологию, увеличивает материалоемкость и снижает эффективность процесса.The disadvantages of the method are, firstly, the loss of antimony and lead due to their dissolution in matte, secondly, the need for evacuation of matte, and thirdly, the need for a large amount of antimony or lead, which, in general, complicates the technology, increases material consumption and reduces process efficiency.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности способа переработки золото-сурьмяно-мышьяковых сульфидных концентратов путем повышения интенсификации экстракции золота, снижения сложности процесса и снижения материалоемкости.The objective of the invention is to increase the efficiency of the processing of gold-antimony-arsenic sulfide concentrates by increasing the intensification of gold extraction, reducing the complexity of the process and reducing material consumption.

Задача решается тем, что в способе переработки золото-сурьмяно-мышьяковых сульфидных концентратов, включающем плавку на шлак и штейн с концентрированием золота в штейне, экстракцию золота из штейна сурьмой, конденсацию мышьяковистых возгонов, согласно изобретению в штейн после отделения его от шлака вводят соду при стехиометрическом отношении к сульфиду сурьмы 3:1 и экстрагируют золото расплавом сурьмы, подавая дисперсный штейн под расплав сурьмы. Дисперсный штейн подают под действием гидростатического давления через развитую поверхность. В качестве развитой поверхности используют разделительную решетку или перфорированную поверхность.The problem is solved in that in a method for processing gold-antimony-arsenic sulfide concentrates, which includes melting on slag and matte with concentration of gold in matte, extraction of gold from matte antimony, condensation of arsenic sublimates, according to the invention, soda is introduced into the matte after separating it from slag with stoichiometric to the antimony sulfide 3: 1 and gold is extracted with an antimony melt, feeding the dispersed matte under the antimony melt. Dispersed matte is fed under hydrostatic pressure through a developed surface. As a developed surface, a separation grid or perforated surface is used.

Технический результат изобретения заключается в следующем. Введение соды в штейн после отделения его от шлака в количестве, определяемом из стехиометрического отношения Na₂CO₃:Sb₂S₃=3:1, обусловливает восстановление сурьмы в металлическое состояние из сульфидной формы, что способствует, во-первых, повышению уровня комплексного извлечения ценных компонентов из рудного концентрата благодаря возможности получения сурьмы в виде товарного продукта, во-вторых, снижению материалоемкости процесса за счет получения дополнительного количества сурьмы, которой можно пополнять недостаток сурьмы - экстрагента; в-третьих, снижает уровень сложности оборудования.The technical result of the invention is as follows. The introduction of soda into matte after separating it from slag in an amount determined from the stoichiometric ratio of Na ₂ CO ₃ : Sb ₂ S ₃ = 3: 1, leads to the restoration of antimony to the metallic state from the sulfide form, which, firstly, increases the level of complex extraction of valuable components from ore concentrate due to the possibility of obtaining antimony in the form of a commercial product, and secondly, to reduce the material consumption of the process by obtaining additional amounts of antimony, which can replenish the lack of antimony - extra nta; thirdly, reduces the level of complexity of the equipment.

Технический результат изобретения заключается также в получении восстановленной металлической сурьмы в тонкодисперсном состоянии, что способствует увеличению скорости экстракции золота сурьмой из железистого штейна за счет увеличения поверхности раздела фаз.The technical result of the invention also lies in obtaining reduced metallic antimony in a finely divided state, which helps to increase the rate of extraction of gold with antimony from ferrous matte by increasing the interface.

Технический результат изобретения заключается также в подаче штейна в дисперсном состоянии под слой расплавленной сурьмы. Дисперсное состояние штейна, разность в плотности штейна и расплавленной сурьмы, диффузия, а также коалесценция дисперсной металлической сурьмы, восстановленной из штейна, с расплавом сурьмы - экстрагентом способствуют увеличению поверхности раздела фаз и интенсификации экстракции золота сурьмой.The technical result of the invention also consists in feeding matte in a dispersed state under a layer of molten antimony. The dispersed state of matte, the difference in the density of matte and molten antimony, diffusion, and also the coalescence of dispersed metal antimony recovered from matte with an antimony melt - extractant contribute to an increase in the interface and intensification of gold extraction with antimony.

Пример.Example.

Способ осуществляют следующим образом. Из флотационного или гравитационного концентрата готовят шихту для плавки на шлак и штейн. Например, флотационный концентрат включает золото, окислы - SiO₂, Fe₂О₃, сульфиды - Sb₂S₃, As₂S₃, FeS, FeS₂, FeAsS. К концентрату добавляют флюс, например, известняк СаСО₃, оксиды кальция и железа CaO, FeO или их смесь.The method is as follows. A mixture is prepared from flotation or gravity concentrate for melting on slag and matte. For example, flotation concentrate includes gold, oxides — SiO ₂ , Fe ₂ O ₃ , sulfides — Sb ₂ S ₃ , As ₂ S ₃ , FeS, FeS ₂ , FeAsS. A flux, for example, CaCO ₃ limestone, calcium and iron oxides CaO, FeO, or a mixture thereof, is added to the concentrate.

Количество флюсующих компонентов добавляют, исходя из условия получения шлака, содержащегоThe amount of fluxing components is added, based on the conditions for obtaining slag containing

SiO₂ 30-40 мас.%; FeO 20-30 мас.%; CaO 30-40 мас.%.SiO ₂ 30-40 wt.%; FeO 20-30 wt.%; CaO 30-40 wt.%.

В течение плавки контролируют температуру расплава, продолжительность отстаивания штейна и содержание золота в шлаке. Минимальная вязкость шлака и температура плавки, превышающая температуру плавления шлака, способствуют глубокому фазовому разделению шлака и штейна.During melting, the temperature of the melt, the duration of matte settling and the gold content in the slag are controlled. The minimum slag viscosity and melting temperature exceeding the melting point of the slag contribute to the deep phase separation of the slag and matte.

Плавку шихты ведут в плавильной электрической печи, например, индукционной. Плавку ведут при температуре 1350-1400°С. Температура плавки превышает температуру плавления шлака (1210-1250)°С. Шлак отстаивают и сливают из печи при содержании золота в нем менее 0,5 г/т и удаляют в отвал.Melting of the charge is carried out in a melting electric furnace, for example, induction. Melting is carried out at a temperature of 1350-1400 ° C. The melting temperature exceeds the melting temperature of the slag (1210-1250) ° C. Slag is settled and drained from the furnace with a gold content of less than 0.5 g / t and is disposed of in a dump.

В результате плавки получают железистый штейн, шлак и возгоны.As a result of melting, ferrous matte, slag and sublimates are obtained.

Шлак указанного выше состава имеет вязкость 0,1-0,5 Па·с при 1400°С. Шлак и штейн разделяют отстаиванием. Железистый штейн, представляющий собой сульфид железа, содержит золото и сульфид сурьмы Sb₂S₃.Slag of the above composition has a viscosity of 0.1-0.5 Pa · s at 1400 ° C. Slag and matte are separated by settling. Ferrous matte, which is iron sulfide, contains gold and antimony sulfide Sb ₂ S ₃ .

В штейн вводят соду в количестве, определяемом из стехиометрического отношения Na₂СО₃:Sb₂S₃=3:1. В штейне получают металлическую сурьму в тонкодисперсном состоянии в результате следующих химических реакций:Soda is introduced into the matte in an amount determined from the stoichiometric ratio of Na ₂ CO ₃ : Sb ₂ S ₃ = 3: 1. In matte, metallic antimony is obtained in a finely divided state as a result of the following chemical reactions:

В плавильной печи происходит образование газообразной фазы и возгонов - As₂S₃ и S. Возгоны подают в циклонные конденсаторы, в которых происходит охлаждение возгонов до температуры 50°С. Получают сульфиды мышьяка As₄S₃, As₂S₃ и др. в наиболее устойчивой химической форме, максимально экологически безопасной, подлежащей захоронению.In the melting furnace, the formation of a gaseous phase and sublimates - As ₂ S ₃ and S. Sublimates are fed into cyclone condensers in which sublimates are cooled to a temperature of 50 ° C. Arsenic sulfides are obtained As ₄ S ₃ , As ₂ S ₃ , etc. in the most stable chemical form, the most environmentally friendly, to be buried.

Проводят экстракцию золота из штейна расплавом сурьмы. Отдельно готовят экстрагент - расплав металлической сурьмы - в экстракторе. Расплав штейна подают в противоточный экстрактор непрерывного действия в дисперсном состоянии под слой сурьмы. Диспергируют расплав штейна, например, путем его подачи за счет гидростатического давления через разделительную решетку с отверстиями диаметром не более 2-3 мм. Процесс ведут при температуре 1150°С. Дисперсные капельки штейна, имеющие меньшую плотность, всплывают вверх через слой расплавленной сурьмы - экстрагента в экстракторе. При этом происходит коалесценция дисперсной металлической сурьмы, восстановленной по реакции (2), из штейна с расплавом сурьмы экстрагентом.Gold is extracted from matte with an antimony melt. Separately, an extractant is prepared — a molten metal of antimony — in an extractor. The matte melt is fed into a continuous countercurrent extractor in a dispersed state under an antimony layer. The matte melt is dispersed, for example, by feeding it through hydrostatic pressure through a separation grid with holes with a diameter of not more than 2-3 mm. The process is carried out at a temperature of 1150 ° C. Dispersed droplets of matte, having a lower density, float up through a layer of molten antimony - extractant in the extractor. In this case, coalescence of dispersed metal antimony, reduced by reaction (2), from matte with an antimony melt with an extractant occurs.

Операцию подачи штейна через расплав сурьмы можно выполнять три - четыре раза, что обеспечивает получение отвального штейна с содержанием золота менее 0,5 г/т и повышает содержание золота в расплаве сурьмы до 0,7-1,0 мас.%. При температуре 1150°С штейн и сурьма, имеющие плотности 4,3 и 6,4 г/см³ соответственно, разделяются. Выведение штейна и сурьмы из экстрактора происходит в непрерывном режиме. При этом потребность в сурьме является разовой. В дальнейшем сурьма может быть выведена из процесса в качестве товарной продукции.The operation of feeding the matte through the antimony melt can be performed three to four times, which ensures the production of a matte with a gold content of less than 0.5 g / t and increases the gold content in the antimony melt to 0.7-1.0 wt.%. At a temperature of 1150 ° C, matte and antimony having densities of 4.3 and 6.4 g / cm ^3, respectively, are separated. The removal of matte and antimony from the extractor is continuous. Moreover, the need for antimony is one-time. In the future, antimony can be removed from the process as a marketable product.

В результате получают расплав сурьмы с золотом и обедненный штейн. Штейн направляют в отвал. Расплав сурьмы и золота направляют на кристаллизацию сурьмы в кристаллизаторе с вращающимся охлаждаемым конусом. Происходит обогащение оставшегося расплава по золоту. Кристаллическая металлическая сурьма является товарной продукцией.The result is a melt of antimony with gold and depleted matte. Stein is sent to the dump. The melt of antimony and gold is directed to the crystallization of antimony in a crystallizer with a rotating cooled cone. The remaining melt is enriched in gold. Crystalline metal antimony is a commercial product.

Обогащенный сурьмяный сплав направляют на вакуум-термическую дистилляцию в вакуумную печь при разрежении 1×10^-2 Па при 1000°С. Получают металлическую сурьму, которая может быть повторно использована в качестве экстрагента золота. Получают лигатурное золото с содержанием сурьмы 3-5 мас.%.The enriched antimony alloy is sent to vacuum thermal distillation in a vacuum oven at a vacuum of 1 × 10 ^-2 Pa at 1000 ° C. Metallic antimony is obtained, which can be reused as a gold extractant. Get ligature gold with an antimony content of 3-5 wt.%.

Claims

1. A method of processing gold-antimony-arsenic sulfide concentrates, including smelting them on slag and matte with the concentration of gold in matte and with the condensation of arsenic sublimates formed, and the extraction of gold from molten matte with an antimony melt, characterized in that before gold is extracted into matte after the slag compartments are introduced with soda at a stoichiometric ratio of antimony sulfide 3: 1, and gold is extracted by supplying the matte melt in a dispersed state under the antimony melt.

2. The method according to claim 1, characterized in that the matte is fed under the antimony melt by the action of hydrostatic pressure.

3. The method according to claim 1, characterized in that the matte is served under the antimony melt through a developed surface.

4. The method according to claim 3, characterized in that as a developed surface using a separation grid or perforated surface.